Fe3O4基納米復(fù)合材料的設(shè)計(jì)合成及光催化的性質(zhì)研究.pdf

1、近年來，隨著高科技的迅速發(fā)展，人們對(duì)材料的性能提出了越來越高的要求。以往的單一材料已經(jīng)不再滿足發(fā)展的需求，復(fù)合材料逐漸成為主角。納米復(fù)合材料是納米技術(shù)在納米材料上一個(gè)具有應(yīng)用性的重要方面。納米復(fù)合材料通過協(xié)同效應(yīng)結(jié)合了兩種或多種材料的特性并打破了原來各材料間的界限，具有普通復(fù)合材料所不具備的優(yōu)異性能，如優(yōu)異的光、電、磁、熱學(xué)性能，表面活性，敏感特性和高的穩(wěn)定性，這些特性能夠滿足各種特殊的需求，具有很好的研究和應(yīng)用價(jià)值。納米Fe3O4顆粒

2、不僅具有一般納米顆粒所具備的量子尺寸效應(yīng)、體積效應(yīng)、宏觀量子隧道效應(yīng)、比表面效應(yīng)等，而且具有特殊的超順磁、生物相容性等一系列特殊的物理化學(xué)性質(zhì)，在生物醫(yī)學(xué)、生物分離、光催化、磁流體、微波吸收等方面具有廣泛的應(yīng)用，而成為磁性納米材料研究的焦點(diǎn)。但是，納米Fe3O4具有較高的表面能和較大的表面積，同時(shí)磁性粒子之間存在偶極相互吸引作用，因此Fe3O4納米顆粒對(duì)于無磁性的納米顆粒而言更容易在分散液中發(fā)生團(tuán)聚和沉降。根據(jù)大量的文獻(xiàn)報(bào)道發(fā)現(xiàn)，在Fe

3、3O4納米顆粒的表面包覆一層無機(jī)惰性材料或者高分子聚合物可以有效地提高Fe3O4納米顆粒的分散性，防止Fe3O4納米顆粒在外界條件下氧化，同時(shí)由于材料之間的協(xié)同效應(yīng)提高了原無機(jī)惰性材料和高分子聚合物的理化性質(zhì)。
　　 本文的主要工作是在已合成具有單分散性的納米Fe3O4的基礎(chǔ)上，合成了Fe3O4@TiO2、Fe3O4/Ag和Fe3O4@SiO2@Ag具有異質(zhì)結(jié)構(gòu)的納米復(fù)合材料，通過XRD、TEM和UV-vis等多種測(cè)試手段對(duì)所得

4、的產(chǎn)物進(jìn)行表征，并對(duì)其光催化性能進(jìn)行了研究。具體內(nèi)容如下:
　　 1、核殼型Fe3O4@TiO2納米復(fù)合材料的制備、表征及光催化性質(zhì)
　　 通過水解沉淀輔助溶劑熱晶化法合成了具有核殼結(jié)構(gòu)的可見光催化劑Fe3O4@TiO2。利用X射線衍射(XRD)、透射電子顯微鏡(TEM)、紫外-可見光譜儀(UV-vis)等表征儀器對(duì)樣品進(jìn)行了表征，并研究了該磁性納米復(fù)合材料對(duì)亞甲基藍(lán)的可見光光催化性能。
　　 2、Fe3O4/A

5、g異質(zhì)納米復(fù)合材料的制備、表征及光催化性質(zhì)
　　 以Fe3O4納米顆粒為種子，在無機(jī)/有機(jī)混合相中，通過聚乙烯吡咯烷酮(PVP)在室溫下還原銀氨溶液，制備了納米Fe3O4/Ag異質(zhì)納米復(fù)合材料。利用X射線衍射(XRD)、透射電子顯微鏡(TEM)、紫外-可見光譜儀(UV-vis)等表征儀器對(duì)樣品進(jìn)行了表征，并研究了該磁性納米復(fù)合材料對(duì)亞甲基藍(lán)的光催化性能。
　　 3、Fe3O4@SiO2@Ag核殼納米復(fù)合材料的制備、表征及